Описание:Простагландин F2α, фармацевтически называемый карбопрост, представляет собой встречающийся в природе простагландин, используемый в медицине для стимуляции родов и в качестве абортивного средства. У домашних млекопитающих он продуцируется маткой при стимуляции окситоцином, если не было имплантации во время лютеиновой фазы. Он действует на желтое тело, вызывая лютеолиз, образуя albicans corpus и останавливая выработку прогестерона. Действие PGF2α зависит от количества рецепторов на мембране желтого тела. Изоформа 8-изо-PGF2α PGF2α была обнаружена в значительно увеличенных количествах у пациентов с эндометриозом, что является потенциальной причинной связью при окислительном стрессе, связанном с эндометриозом.Применения:При инъекции в организм или амниотический мешок PGF2α может вызывать роды или вызывать аборт в зависимости от используемой концентрации. В малых дозах (1–4 мг / день) PGF2α стимулирует сокращения мышц матки, что способствует процессу родов. Однако в течение первого триместра и в более высоких концентрациях (40 мг / день) PGF2α может вызвать аборт, разрушая желтое тело, которое питает плод в утробе матери. Поскольку к этому времени плод уже не может быть жизнеспособным вне матки, недостаток средств к существованию истощает и прерывает плод через день или два.Использование в бодибилдинге:Рост скелетных мышц требует нескольких этапов для формирования крупных многоядерных мышечных клеток. Молекулы, которые стимулируют рост мышц, могут быть полезны при потере мышечной массы, связанной со старением, травмой или заболеванием. Тем не менее, известно немного факторов, которые увеличивают размер мышечных клеток. Мы демонстрируем, что простагландин F2α (PGF2α), а также два аналога увеличивают размер мышечных клеток in vitro. Этот увеличенный размер миотрубок связан не с слиянием клеток, усиливающих PGF2α, которое первоначально образует миотубы, а с PGF2α, рекрутирующим слияние клеток с существующими ранее многоядерными клетками. Этот рост опосредуется через рецептор PGF2α (рецептор FP). Поскольку рецептор FP может повышать уровни внутриклеточного кальция, было изучено участие регулирующего кальций фактора транскрипции ядерного фактора активированных Т-клеток (NFAT) в опосредованном PGF2α-усиленном росте клеток. Мы показываем, что NFAT активируется PGF2α, а изоформа NFATC2 необходима для PGF2α-индуцированного роста мышечных клеток и ядерной аккреции, демонстрируя первое пересечение между активацией рецептора простагландина и передачей сигналов NFAT. Учитывая эту новую роль PGF2α в росте клеток скелетных мышц, в этих исследованиях высказывается предостережение о том, что длительное использование лекарств, ингибирующих выработку PG, таких как нестероидные противовоспалительные препараты, может быть вредным для роста мышц.Скелетный миогенез следует за упорядоченным набором клеточных событий, включая выход из клеточного цикла миобластов, их последующую дифференцировку и слияние с образованием многоядерных миофибрилл in vivo или миотрубок in vitro. В большинстве случаев рост мышц млекопитающих требует слияния дифференцированных мышечных клеток с растущими многоядерными мышечными клетками.1 При добавлении дополнительных ядер к мышечным клеткам во время роста в одной цитоплазме содержится увеличенное количество ядер, что позволяет каждому ядру регулировать больше цитоплазмы.2 Эти события слияния позволяют увеличить синтез белка и увеличить размер клеток. Понимание молекулярных путей, которые регулируют рост мышц, важно для лечения мышечных расстройств и потери мышечной массы при старении. Однако известно, что немногие молекулы стимулируют усиление слияния мышечных клеток и рост скелетных мышц.Простагландины (PG) являются паракринными сигнальными молекулами, которые синтезируются из арахидоновой кислоты в ответ на цитокины, повреждение клеток или факторы роста. Синтез PG включает метаболизм арахидоновой кислоты ферментами циклооксигеназы в промежуточный PG. Специфические PG-синтазы превращают этот промежуточный PG в первичные молекулы PG (PGE2, PGF2α, PGI2 и PGD2). После производства PG секретируются и опосредуют передачу сигналов через G-белок-связанные рецепторы, которые различны для каждого PG. Активация рецепторов PG приводит к множеству эффектов в различных типах клеток и тканей, включая скелетные мышцы.PG были вовлечены в рост скелетных мышц. Для роста скелетных мышц популяция миобластов должна быть доступна для дифференцировки и слияния с миофиброй. Различные PG могут контролировать пролиферацию4, дифференцировку5, а также слияние миобластов.6 После образования миотрубок размер мышечных клеток продолжает увеличиваться за счет усиления синтеза белка. PG регулируют эту стадию роста, изменяя как деградацию белка, так и синтез белка в миотрубках.7 В соответствии с общей ролью PG в росте скелетных мышц, ингибирование продукции PG блокирует рост миофибрилл in vivo.8 Эти данные свидетельствуют о том, что PG регулируют мышечные клетки. рост путем воздействия на несколько этапов миогенеза.Сигнальные пути, которые активируются кальцием, важны для роста скелетных мышц.9 Было показано, что PG активируют увеличение внутриклеточного кальция в различных типах мышечных клеток.10 В частности, PGF2α и PGE2 могут активировать увеличение внутриклеточного кальция через свои рецепторы, PGF2α. рецептор (FP) и EP1 / EP3, соответственно.11 Один кальций-регулируемый путь, участвующий в росте скелетных мышц, представляет собой семейство транскрипционных факторов, ядерный фактор активированных Т-клеток.12 Некоторые изоформы NFAT экспрессируются в скелетных мышцах, и регуляция отдельные изоформы NFAT, по-видимому, встречаются на уровне ядерной транслокации13. Например, изоформа NFATC2 активируется только во вновь образованных или зарождающихся миотрубках, но не на других стадиях миогенеза14. Ранее мы показали, что изоформа NFATC2 важна для рост скелетных мышц15, но вышестоящие активаторы этого пути не выяснены.Поскольку PGF2α может усиливать внутриклеточный кальций и сигнальные пути кальция важны для многочисленных стадий миогенеза, которые способствуют росту мышц, мы предположили, что PGF2α может регулировать рост скелетных мышц. Хотя PGF2α может регулировать конечные стадии роста мышц, индуцируя синтез белка16, мы стремились исследовать роль PGF2α на других этапах миогенеза, которые требуют кальция, таких как дифференцировка17 и слияние. 18 Мы показываем, что PGF2α усиливает аккрецию мионуклеаров после начального образования. myotubes, приводя к увеличению размера myotube. Кроме того, рост, вызванный PGF2α, происходит через NFAT-зависимый путь. Эти данные указывают не только на новую функцию PGF2α в росте скелетных мышц, но также на новое пересечение между сигнальными путями простагландина и NFAT.Чтобы проверить гипотезу о том, что PGF2α играет роль в росте клеток скелетных мышц, дифференцирующие первичные мышечные культуры обрабатывали различными дозами PGF2α или стабильным синтетическим аналогом PGF2α, 17-фенилтринора PGF2α (17-phPGF2α). Через 24 часа большинство клеток дифференцируются и образуют несколько многоядерных клеток. Хотя между группами, принимавшими носитель и получавших лекарство, не наблюдается никакой разницы через 24 ч, через 48 ч обработанные лекарственным средством миотрубки имеют больший размер по сравнению с носителем, что позволяет предположить, что PGF2α может регулировать рост мышц.Формирование многоядерной клетки требует множественных клеточных процессов, включая образование адекватного количества миобластов путем пролиферации клеток, их дифференцировки и последующего слияния мембран. Чтобы определить, увеличивает ли PGF2α пролиферацию клеток и / или выживаемость клеток в нашем анализе, содержание ДНК определяли количественно. Не существует различий в содержании ДНК между PGF2α и клетками, обработанными носителем. Дифференцировку оценивали в культурах, обработанных наполнителем и PGF2α, через 24 и 48 ч путем иммуноокрашивания культур с тяжелой цепью эмбрионального миозина (EMyHC), маркера дифференцировки, и подсчета количества ядер, содержащихся в EMyHC-позитивных клетках. Процент дифференцированных клеток не различается между культурами, обработанными наполнителем или PGF2α, через 24 или 48 часов. Кроме того, был определен индекс слияния. Процентное содержание ядер в миотрубках не различается в культурах, обработанных наполнителем или PGF2α. Эти данные свидетельствуют о том, что PGF2α не влияет на пролиферацию или выживание миобластов, дифференцировку или слияние, что приводит к росту мышц.После первоначального слияния миобластов, которое образует многоядерные клетки, рост клеток происходит за счет слияния дифференцированных мышечных клеток с зарождающейся миотрубкой, чтобы увеличить число ядерных клеток и размер клеток.19 Хотя индекс слияния определяет процент от общей популяции клеток, которая слилась в мышечных культурах это не показатель количества мионуклеусов в отдельных миотрубках. Анализируя количество одноядерных клеток в отдельных миотрубках, можно определить слияние клеток, которое способствует росту мышц. Чтобы определить, увеличивает ли PGF2α размер мышечных клеток за счет усиления добавления мионуклеусов в существующие миотрубки, количество ядер в отдельных миотрубках определяли в культурах, обработанных носителем и PGF2α, в течение 48 часов. При лечении носителем присутствует такой же процент миотрубок с двумя-четырьмя ядрами, как и с пятью или более ядрами. Однако при обработке 10-6 М PGF2α наблюдается значительное увеличение процента миотрубок с пятью или более ядрами с параллельным уменьшением процента миотрубок с двумя-четырьмя ядрами. Было показано, что эта доза PGF2α дает максимальные эффекты в анализах с использованием клеток сердца и гладких мышц.20 Другие испытанные дозы PGF2α существенно не отличаются от носителя. Точно так же обработка клеток 17-phPGF2α также увеличивает мионуклеарное число в той же степени, что и PGF2α, но в более низких дозах, что согласуется с его более высокой аффинностью и большей метаболической стабильностью.21 Эти данные свидетельствуют о том, что PGF2α увеличивает слияние клеток с миотрубками, чтобы способствовать увеличению в размере мышечных клеток.Для дальнейшего изучения влияния PGF2α на увеличение мионуклеарного числа дифференцирующие мышечные клетки обрабатывали PGF2α на разных стадиях слияния. Чтобы определить, может ли PGF2α действовать на начальных стадиях слияния клеток, клетки обрабатывали только PGF2α в начале дифференцировки в 0 ч в средах для дифференцировки (DM). Чтобы определить, действует ли PGF2α во время более поздних событий слияния, клетки обрабатывали только в течение 24 часов, когда клетки начинают сливаться и присутствуют несколько многоядерных мышечных клеток. В обоих случаях ядерное число отдельных миотрубок было проанализировано через 48 часов. Когда PGF2α вводят в начале дифференцировки (0 ч), не наблюдается значительного различия в процентном отношении миотрубок с пятью или более ядрами по сравнению с культурами, обработанными носителем. Однако, когда PGF2α вводят через 24 часа, процент миотрубок с пятью или более ядрами значительно выше, чем у клеток, обработанных носителем. Это различие сопоставимо с увеличением числа ядер, когда PGF2α добавляется как в 0, так и через 24 часа. Эти данные также подтверждают, что PGF2α действует на более поздних стадиях слияния мышечных клеток, позволяя увеличить размер мышечных клеток.Побочные эффекты:У 17 пациентов с экстрасистолами сердца простагландин (PG) F2a (= альфа), вводимый внутривенно при последовательных дозах инфузии от 25 до 100 мкг / мин, показал следующие эффекты в зависимости от дозы: продление общей электромеханической систолы, период до выброса и время выброса левого желудочка, что указывает на отрицательную инотропную активность, повышение систолического и диастолического артериального давления и частоту возникновения побочных эффектов. Еще 2 пациента были исключены из единой оценки, потому что дозировка PGF2a была изменена из-за явного антиаритмического действия у одного и серьезных побочных эффектов у другого. Результаты дополняют клинико-фармакологические данные PGF2a.1 Darr and Schultz, 1989; Rosenblatt and Parry, 1992; Phelan and Gonyea, 1997; Barton-Davis et al., 1999; Horsley et al., 2001; Mitchell and Pavlath, 20012 Allen et al., 19993 Funk, 20014 Zalin, 19875 Schutzle et al., 19846 Zalin, 1977; David and Higginbotham, 1981; Entwistle et al., 1986; Rossi et al., 19897 Rodemann and Goldberg, 1982; Palmer, 1990; Vandenburgh et al., 19908 Templeton et al., 1986; McLennan, 19879 Abbott et al., 1998; Dunn et al., 1999; Musaro et al., 1999; Semsarian et al., 1999; Delling et al., 2000; Friday et al., 2000; Horsley et al., 2001; Mitchell et al., 200210 Asboth et al., 1996; Chen et al., 1997; Yew et al., 1998; Yousufzai and Abdel-Latif, 199811 Breyer et al., 200112 NFAT; Horsley and Pavlath, 200213 Abbott et al., 199814 Abbott et al., 199815 Horsley et al., 200116 Vandenburgh et al., 199017 Shainberg et al., 1969; Morris and Cole, 197918 Shainberg et al., 1969; Knudsen and Horwitz, 197719 Bate, 1990; Horsley et al., 200120 Adams et al., 1996; Griffin et al., 1998; Kunapuli et al., 1998; Yew et al., 1998; Katsuyama et al., 200221 Lake et al., 1994; Pierce et al., 1997
